電離輻射防護講座-東南大學

1、輻 射 防 護 唐雙凌tshling@163.com,南 京 理 工 大 學,,一 原子核物理基礎二 輻射照射的來源三 輻射與物質的相互作用四 輻射的生物效應五 核技術應用六 輻射防護基礎七 核設施退役,原子核物理基礎 1 物質的結構 世界上形形色色的物質都是由原子構成的。 原子由原子核和核外電子組成。原子核內有質子和中子，它們統(tǒng)稱為核子。質子帶有一個電子電荷的正電荷

2、，而中子不帶電。不同核素的原子核里含有不同數(shù)量的質子和中子。 1 電子電荷（e） = 1.602 x 10-19 C 原子核外的電子分布在不同的殼層上，這些殼層由里向外依次稱為K、L、M、N、……等殼層，每個殼層最多可容納 2n2個電子。,原子核的結構模型,原子核,太陽系,原子結構,原子的直徑大約10-10m，原子核的直徑不足原子直徑的10-4。核外電子數(shù)與原子核內部的質子數(shù)相

3、等，所以整個原子呈中性。,原子核的符號：,原子核的質量數(shù)：A稱為原子核的質量數(shù)，A = Z + N原子序數(shù)：原子核內的質子數(shù)Z又稱為原子序數(shù)，它決定了該 核素在元素周期表里的位置,原子的幾種表示方法： ZXN 例如：92U143 ZX 例如：92U AX 例如：235U

4、 X-A 例如：U-235,A,A,235,235,同位素：具有相同原子序數(shù)但不同質量數(shù)的核素?！　　　∪鐨洌?H)、氘 (2H) 和氚(3H)都是氫的同位素。同質異能素：具有相同的質量數(shù)Ａ和原子序數(shù)Ｚ但　　　　　　處于不同能態(tài)的核素稱為同質異能素?！　　　　　∪鏢b-124和Sb-124m。同質異位素：具有相同質量數(shù)A但不同原子序數(shù)的核　　　　　　　素。如Sr-90和Y-90。,質量單位：質子質量：1

5、.007276 u 中子質量：1.008665 u電子質量：1/1836 u原子質量：ma ≌ Zmp + Nmn + Zme ≌ Z + N = A,原子質量,阿伏加德羅常數(shù)： NA = 6.02 x 1023 原子（分子）/mol1 mol單原子物質的質量： = 6.02 x 1023 x 1.66 x 10-24g x A = A (g

6、)可見：1克氫、60克60Co，197克黃金均含有相同的 原子數(shù) NA,,元素周期表,將元素按照 Z 的順序，有規(guī)律排列形成的一張表,2 放射性和輻射 不穩(wěn)定的原子核自發(fā)地放射出某種粒子或射線的現(xiàn)象，稱 為放射性。 原子核的這種轉變的行為叫做衰變。 放射性衰變放出的多余的能量形成了輻射（電離輻射）。 能夠自發(fā)衰變并發(fā)射輻射的核素稱為放射性核素。 原子核的放射性性質和衰變

7、規(guī)律不受外界物理、化學、機 械等環(huán)境條件的影響，是原子核的內在特征所決定的。,放射性的發(fā)現(xiàn),1896年貝可勒爾（H.Bequerel）發(fā)現(xiàn)鈾礦能發(fā)射出穿透力很強的不可見射線，并使照相底片感光。,貝克勒爾是法國物理學家，與居里夫婦共同獲得1903年物理學諾貝爾獎。,3 放射性核素的活度 放射性核素的活度是放射性核素多少的量度，一定量的某放射性核素的活度是該放射性核素的原子核在單位時間內自發(fā)放射性衰變的平均

8、數(shù)。單位為秒的倒數(shù)（S-1），專用名稱是貝可（Bq）放射性活度的老單位是居里 1 Ci = 3.7 x 1010 Bq （1g Ra-226的活度）,4 放射性核素的半衰期(T1/2)和衰變常數(shù)(λ) 放射性核素的原子核的數(shù)量衰變?yōu)樵瓉淼囊话胨枰臅r間稱為該種放射性核素的半衰期，記為T1/2 。 Nt = N0 e-λt

9、 衰變常數(shù) λ = 0.693/ T1/2 每種放射性核素的半衰期是固定不變的。如：碘-131的半衰期是8天，銫-137是30年，碳-14是5730年，钚-239是24000年，鈾-238是4 470 000 000年等等。 原子核的平均壽命 τ = 1/ λ = T1/2 / 0.693,5 輻射的類型α 輻射 是氦核，有2個質子和2個

10、中子，質量數(shù)為4 ， 帶正電。來自較大原子核的衰變。 α 粒子的穿透能力很弱，在空氣中的射程只有 幾個厘米，用紙張或皮膚就可以完全把它們擋 住。 只有當α粒子進入人體內部的時候才能對人造 成危害。,β 輻射 是不穩(wěn)定核發(fā)射的電子，帶負電荷。 β粒子比α粒子小很多，穿透能力也比α粒子 大得多，可以用玻璃板或金屬板把它們完 全擋住。 β粒子可以

11、射入人們的皮膚，但也就是到達皮膚 的頂層，不會穿透很深，如果遭受大劑量的高能 β粒子照射，可能引起皮膚的燒傷（ β燒傷）。 如果β放射性核素進入人的體內（吸入或食入）， 可能對人的組織或器官造成危害。,γ 輻射 由不穩(wěn)定原子核發(fā)射的高能光子（電磁輻射的一種 形式，光是另一種形式的電磁輻射） γ 輻射的穿透能力比α和β輻射大很多，只有足夠 厚的致密物質（例如鐵、鉛等）才能對γ 輻

12、射進行 有效的屏蔽。 即使不進入體內， γ 輻射也能對人的內部器官造 成劑量。,α、β、γ射線,三種射線的穿透能力,X 輻射 大多數(shù)輻射都來自放射性核素，是在放射性核素的原子核 衰變時由原子核的內部發(fā)射出來的，但是X輻射不是這樣 產生的。X射線通常是用電子束轟擊金屬靶（常常是鎢靶） 時產生的。金屬靶中原子里的電子吸收了電子束的能量后 被激發(fā)，當這些被激發(fā)了的原子

13、退激時，以發(fā)射X射線的 形式釋放能量。可見，X射線是來自金屬靶的原子，而不 是來自原子核內部。 對X射線來說沒有半衰期，只要把電子束關掉， X射線也 就消失了。 X射線和γ射線一樣是高能光子，但是X射線是人工產生的。 穿透能力強，可對人的內部器官造成劑量。,,中子輻射 不穩(wěn)定原子核發(fā)射的中子，尤其是在核裂變或核聚變 的過程中發(fā)射的 除了宇宙射線中的中子以外，中子通常

14、是人工產生的。 中子不帶電，穿透能力會很強 與物質或人的組織相互作用時，可能發(fā)射β和γ輻射 要求用小原子序數(shù)的物質（如水、石蠟等）進行屏蔽,各種輻射的靜態(tài)特性,,二　輻射照射的來源 ? 天然輻射源 ? 人工輻射源天然輻射源： 宇宙輻射和宇生輻射：來自宇宙空間的高能粒子能穿過地球大氣到達人 的生存環(huán)境的輻射和宇宙輻射與大氣相互作用產生的輻射（

15、C-14等） 陸生輻射：存在于陸地土壤、巖石、水等物質中的天然放射性核素發(fā)生 的輻射，主要是鈾（鐳）、釷、鉀等。 人體內的天然放射性核素（主要是K-40）對人的照射 氡（含Rn-220）及其子體對人的照射（本屬于陸生輻射，由于其對劑量 貢獻的重要性，在國民劑量統(tǒng)計時常單列） 從輻射防護角度看，天然輻射源（除人類活動增高了的天然輻射外）一般是不可控的或很難控制

16、的，其中氡及其子體是個例外。,宇宙輻射 來自其它星球（如太陽）或宇宙空間的輻射，主要由中子質子、電子和介子等高能粒子組成。這些粒子有很強的穿透能力，可以到達地球，對人類造成外照射。 宇宙射線的強度隨海拔高度的增加而增大，所以在高原旅行、航空和航天飛行時會受到更強的宇宙輻射照射。宇生輻射 宇宙射線和大氣層及地表空氣中的物質相互作用產生的放射性核素或輻射。宇生放射性核素大約有二十多種，其中

17、3H、14C、7Be、22Na等貢獻較大。,陸地天然存在的三個放射系： 釷系 鈾系 錒-鈾系 每個放射系的第一個核素的半衰期都非常長。,釷系是由232Th開始，經10次衰變到達穩(wěn)定核208Pb。該系中各核素的質量數(shù)為4的整數(shù)倍，顧亦稱為4n系。 鈾系是由238U開始的，經過14次衰變到達穩(wěn)定核206Pb，該系中各核素的質量數(shù)為4n+2，顧亦稱為4n+2系

18、。 錒-鈾系是由235U開始的，經過11次衰變到達穩(wěn)定核207Pb，該系中各核素的質量數(shù)為4n+3，顧亦稱為4n+3系。 在天然放射系中缺少4n+1系，后來用人工方法發(fā)現(xiàn)了這一放射系，其中半衰期最長的核素是237Np，稱為镎系。 從天然輻射對人類輻射劑量的貢獻考慮，常常把天然輻射分為宇宙輻射、陸生輻射、體內天然輻射源和氡（包括Rn-222和Rn-220及其子體）。,90,

19、82,82,82,,92,92,人工輻射源：由于人類活動增加的輻射源，造成對人的照射 和對環(huán)境的影響 醫(yī)療照射：人們?yōu)榱酸t(yī)學診斷和治療而接受的輻射照射 （受照人員包括患者或受檢者、陪護家屬或親友、 生物醫(yī)學研究的志愿人員）注意 醫(yī)療照射是人工輻射中對人的照射劑量貢獻最大的一項； 可以

20、運用實踐的正當性和輻射防護最優(yōu)化原則對醫(yī)療照射進 行控制，但劑量限值不適用于醫(yī)療照射。 醫(yī)療人員在實施醫(yī)療照射時應以GB18871-2002提供的指導水 平為指南，在保證疹療質量的前提下盡量減少劑量。,,人工輻射源 （續(xù)）核試驗 核試驗始于1945年，在冷戰(zhàn)時期，特別是1954-1958和1961-1962年間核試驗的次數(shù)較多，大規(guī)模的大氣核試驗到1980年基本停止，前兩年印巴曾有核試驗，但次數(shù)和規(guī)模

21、都有限。地下核試驗則延續(xù)到上世紀末。 大氣核試驗會向環(huán)境釋放大量的放射性物質，彌散范圍很大，但是其中很多放射性核素的半衰期很短，長期影響不大。地下核試驗釋放的放射性物質要少得多。 據(jù)UNSCEAR的統(tǒng)計（2000年）現(xiàn)在核試驗遺留放射性物質造成的全球人均年劑量約為0.005 mSv。,人工輻射源 （續(xù)）重大核事故 一般地說，盡管核事故會向環(huán)境釋放較多的放射性物質，但是影響范圍有限。只

22、有極其嚴重的核事故才有可能影響廣大地區(qū)。切爾諾貝利核電站事故是一次具有幾乎全球放射性影響后果的核電站事故。 切爾諾貝利核電站事故釋放的放射性物質主要散布在歐洲國家，其中尤以白俄羅斯、烏克蘭和俄羅斯為甚，此外，北半球的很多國家（包括我國）當時都可以測量到該事故釋放的放射性物質，釋放到南半球的放射性物質就很少了。 據(jù)UNSCEAR的統(tǒng)計（2000年）現(xiàn)在切爾諾貝利核電站事故遺留的全球人均年劑量大約為0.002

23、 mSv。（人均天然照射約為2~3 mSv ）,人工輻射源 （續(xù)）核能生產 核能以清潔、安全著稱，現(xiàn)在是以鈾、钚為燃料的核裂變發(fā)電，不久可能實現(xiàn)核聚變發(fā)電，核燃料將不成問題。 據(jù)IAEA的統(tǒng)計，現(xiàn)在全世界有大約450座核電站在運行，總裝機容量超過了350GW，提供全世界總用電量的大約17%。 核電站在正常運行情況下向環(huán)境釋放的放射性物質很少，其中一些放射性核素的半衰期很短，對環(huán)境的

24、影響很小。據(jù)UNSCEAR的統(tǒng)計（2000年），核能生產造成的全球人均年劑量大約為0.0002 mSv。,根據(jù)輻射類型列出了常用的主要放射源（179頁）,三 輻射與物質的相互作用,帶電粒子與物質的相互作用　γ射線與物質的相互作用　中子與物質的相互作用,帶電粒子與物質的相互作用激發(fā) 當帶電粒子通過組成物質的原子核附近時，傳遞給原子核外圍軌道電子的能量不足以使其脫離原子核的束縛，而使軌道電子從低能態(tài)躍遷到高能態(tài)，即使原子激發(fā)。

25、激發(fā)態(tài)是不穩(wěn)定的，當電子由高能態(tài)返回低能態(tài)時以發(fā)射光子（或x射線）的形式釋放能量。,電離 當帶電粒子的能量較大時，可使原子的軌道電子脫離原子核的束縛，成為自由電子，并使原子核帶正電，這個過程稱為電離。一次電離生成一對離子（帶負電荷的電子和帶正電荷的原子核）。 如果自由電子具有足夠的能量還可以產生次級電離或激發(fā)。 由于物質的結構不同，產生一對離子所需要的能量也不同，如空氣需32.5eV，而鍺只需2.94eV。

26、 不同的帶電粒子的電離密度不同，如α粒子的電離密度要比β粒子大很多。（重型炮彈與子彈）,散射 帶電粒子通過物質的原子核附近時受庫侖場的作用而改變運動方向。 散射角為180o的散射稱為反散射，較輕的帶電粒子比較重的帶電粒子反散射顯著得多。如β粒子的反散射是測量中要注意的一個問題。,物質對帶電粒子的吸收是激發(fā)、電離和散射作用的結果，帶電粒子在經歷上述作用的過程中逐漸喪失能量，運動速度減小，直至停止。 帶電粒

27、子在物質中穿過的距離稱為射程。α粒子的射程比β粒子小很多。,γ射線與物質的相互作用 γ射線不帶電，是一種電磁輻射，是一群能量較高的光子。γ射線在與物質原子的一次碰撞中損失其大部或全部能量，并使自己的強度減弱，直至消失。γ射線與物質的相互作用主要有以下三種方式 ：,光電效應。 當γ光子通過物質的原子核附近時，與原子核的束縛電子相互作用，光子將其全部能量傳遞給某個束縛電子，使其發(fā)射出去成為自由電子，同時光子消失，這個過程稱

28、為光電效應。在光電效應過程中發(fā)射出來的電子叫做光電子。 γ光子交給束縛電子的能量中，一部分用來使束縛電子脫離原子核的束縛而成為光電子（電離能），另一部分作為光電子的動能。 用以衡量發(fā)生光電效應可能性大小的量稱為截面，截面越大發(fā)生光電效應的可能性越大。一般地說， γ光子的能量較低，而與γ光子相互作用的物質原子核的原子序數(shù)（Z）越大，光電效應截面也越大，當γ光子的能量超過2MeV時光電效應就不明顯了。這就是采用高原子序數(shù)的探

29、測元件探測γ輻射的原因。出于相同的原因，通常選用高原子序數(shù)的物質（例如鉛）作為γ輻射的屏蔽材料。 光電效應被廣泛用于核素識別和測量。,康普頓-吳有訓效應 γ光子與原子的核外電子發(fā)生非彈性碰撞，將一部分能量轉移給核外電子，使其脫離原子核的束縛而成為反沖電子（稱為康普頓電子），而散射光子的能量和運動方向發(fā)生改變。散射光子的能量隨散射方向的不同而不同。這樣，單一能量的入射光子經康普頓效應以后，其能量就不是單一的了，而是連續(xù)分布的。

30、 一般地說，康普頓效應的截面隨入射光子能量的增加而減小。,電子對效應 當γ光子從物質原子核附近經過時，在原子核的作用下，γ光子轉化為一個正電子和一個負電子。這種過程稱為電子對效應。根據(jù)能量守恒定律，只有當入射光子的能量大于兩個電子相當?shù)哪芰浚? mec2，大約為1.02 Mev）時才有可能發(fā)生電子對效應。入射光子的能量一部分轉換為兩個電子的靜止質量（大約為1.02 Mev），其余部分成為它們的動能。,γ光子通過物質時，經

31、與物質的原子發(fā)生光電效應、康普頓效應或電子對效應而損失能量。這三種效應對于入射光子的能量和吸收物質的原子序數(shù)有一定的依賴關系，因而對于不同的光子能量和吸收物質，這三種效應的相對重要性是不同的。概括地說，（1）對于低能γ射線和原子序數(shù)高的吸收物質，光 電效應占有優(yōu)勢。（2）對于中能γ射線和原子序數(shù)低的吸收物質，康 普頓效應占有優(yōu)勢。（3）對于高能γ射線和原子序數(shù)高的吸收物質，電 子對效應占有優(yōu)勢。,中子

32、與物質的相互作用 與上述輻射不同，中子不與吸收物質的核外電子相互作用。 原子核對中子的散射 入射中子改變運動方向或損失一部分能量。在彈性散射中，入射中子和碰撞原子核的總動量不變，靶核不發(fā)生狀態(tài)的變化。在非彈性碰撞中，中子損失一部分能量使原子核激發(fā)，激發(fā)核放出γ光子后回到正常狀態(tài)。 中子俘獲 入射中子進入靶物質的原子核內部被靶核俘獲，形成一個新的不穩(wěn)定核。這個不穩(wěn)定核通過發(fā)射γ光子、α粒子

33、、 β粒子而蛻變，這個過程稱為中子俘獲 核反應 入射中子進入重原子核內部可能使重核裂變，即發(fā)生核反應（裂變反應）,核反應與核能 一般地說，核反應可以用下式表示 a + A → b + B 也可以表示為 A(a, b)B其中，a是入射粒子；A是靶核；b是出射粒子；B是剩余核。 —— 核裂變 —— 核聚變 核聚

34、變的理論研究至少開始于半個世紀以前，并已經 獲得重要成果，但是受控核聚變的實際應用尚處于研 究和實驗階段。可以預期，實現(xiàn)核聚變發(fā)電的日子也 不會很遠了。 2H + 3H → 4He + n + 能量 這里不做深入討論。,核裂變

35、 核裂變可以分為自發(fā)裂變和誘發(fā)裂變。能自發(fā)地發(fā)生核裂變的核很少，如244Cm、249Bk、252Cf、255Fm等 誘發(fā)核裂變是具有一定能量的入射粒子（主要是中子）轟擊靶核而使靶核分裂的反應。如： n + 235U → 236U* → X + Y (裂變碎片）+ 3n問題：乏燃料中的放射性核素？什么是臨界事故？主要危害？,核能產生的能量巨大

36、 燃燒 1 kg鈾-235放出的熱量： 19 600 000 000 千卡 燃燒 1 kg標準煤放出的熱量： 7 000 千卡 燃燒 1 L重油放出的熱量： 9 900 千卡 燃燒 1 m3天然氣放出的熱量： 9 800 千卡 1 k

37、g鈾-235 相當于2800 t標準煤（扣除核燃料制備消耗的能量，包括開采、濃縮等，約相當于2500 t標準煤） 或 1979798 L重油 或 2000000 m3天然氣,核能與煤電的比較： 一座100萬千瓦核電站： 一年需核燃料20-30噸

38、 每年排放很少量的放射性物質（所致居民劑量只有 0.00002 mSv） 不排放溫室氣體 一座100萬千瓦煤電站： 一年需燃煤200-300萬噸 每年排出~20多萬噸爐渣、600-700萬噸CO2、 5-10萬噸SO2、2-3千噸顆粒物

39、、少量放射性物質等,四 輻射的生物效應輻射的生物效應輻射會在何種水平產生何種健康效應放射源有多危險,輻射的生物效應細胞的構成 細胞是由一個核和圍繞細胞核的細胞質、細胞膜構成 。 核內有特定數(shù)目的染色體，染色體是生物遺傳、變異的 物質基礎 。 染色體的主要成分是兩種重要的有機化合物―DNA(脫氧 核糖核酸)和蛋白質 。 DNA是長的雙鏈狀的大分子，一個DNA分子上包含

40、多個 基因(決定著遺傳特性)。,輻射與細胞的相互作用 輻射照射通過電離或激發(fā)將能量傳遞給細胞，使細胞內的分子或原子受 到損傷。 輻射粒子與DNA分子作用，可能造成DNA分子的單鏈斷裂或雙鏈斷裂。單 鏈斷裂細胞可自行修復，雙鏈斷裂可造成錯誤修復(變異)，甚至細胞死 亡。 輻射造成DNA分子的雙鏈斷裂將造成細胞損傷 ，損傷分為兩種情況: 1).細胞死亡:體細胞

41、死亡將造成功能障礙，生殖細胞死亡將造成不孕 2).細胞變異(錯誤修復):體細胞變異將造成腫瘤，生殖細胞變異將造 成遺傳效應(剛好變異的精子或卵子結合形成授精卵時)。 如果一個器官或組織有足夠多的細胞被殺死，則將喪失器官的功能（確 定性效應）。受影響的細胞越多則功能喪失得越嚴重。 變異了的細胞可能仍保持繁殖能力，可能形成變異細胞的克隆，最終致 癌。（隨機性效應）,輻射的生物

42、效應 確定性效應 ——只有當接受的輻射劑量超過一定的劑量閾值 時才會發(fā)生（有閾），嚴重程度隨劑量的增 加而增加。這種效應亦可稱為組織反應 　　　　　　?。═issue reaction) 隨機性效應——其發(fā)生的概率（而非嚴重程度）大致與所受

43、 劑量成正比關系，即線性無閾假設（LNT） 每一種、或每一次照射所致的危害都不因其它輻射照射的存在而改變，即可以將不同來源不同性質的照射分別處理，分別尋求最合理和有效的防護。,生物效應與輻射劑量的關系,放射源分類原則 (國家環(huán)保總局2005年第62號公告）參照國際原子能機構的有關規(guī)定，按照放射源對人體健康和環(huán)境的潛在危害程度，從高到低將放射源分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類，V類源的下限活度值為

44、該種核素的豁免活度。 （一）Ⅰ類放射源為極高危險源。沒有防護情況下，接觸這類源幾分鐘到1小時就可致人死亡；（二）II類放射源為高危險源。沒有防護情況下，接觸這類源幾小時至幾天可致人死亡；（三）III類放射源為危險源。沒有防護情況下，接觸這類源幾小時就可對人造成永久性損傷，接觸幾天至幾周也可致人死亡； （四）Ⅳ類放射源為低危險源?；静粫θ嗽斐捎谰眯該p傷，但對長時間、近距離接觸這些放射源的人可能造成可恢復的臨時性損傷；（五）Ⅴ

45、類放射源為極低危險源。不會對人造成永久性損傷。,2024/3/28,58,事故分析: 2001年9月2日凌晨，某施工隊在探傷檢測后，將放射源（192Ir）從儀器中掉出，遺留在工地上。一工作人員在第二天上班時，發(fā)現(xiàn)放射源并拾起,雙手來回玩耍、觀看約20min，然后放入左褲兜；2小時后放入工具箱內，并在工具箱邊吃飯、休息，下午下班洗澡時，發(fā)現(xiàn)右大腿有2x2cm的充血性紅斑。當晚入院治療。,2024/3/28,59,受照劑量：

46、 全身劑量：1.0Gy±0.5 局部劑量：右大腿皮膚 100Gy 右大腿骨中心 8Gy 左大腿 10～15Gy 手部 10～20Gy 胸部 10～15Gy,2024/3/28,60,+1d,+2d,2024/3/28,輻射安全與防護培訓法律法規(guī)部分,61,+9d,一些

47、常見放射源或活動所造成的輻射劑量,2024/3/28,64,伽馬輻照裝置,濕式貯源輻照裝置全景圖,干式貯源輻照裝置全景圖,五 核技術應用（舉例）,2024/3/28,65,電子束輻照裝置,,,,2024/3/28,66,源不離開裝置（屏蔽）,伽馬探傷裝置,有快門結構 源通過氣壓裝置移到曝光位置,2024/3/28,67,管道爬行探傷裝置,2024/3/28,68,特殊應用：陸上管道 、海底管道采用外部輻射源提供走/停的信息外

48、部控制源一般采用137Cs。,管道爬行探傷裝置,2024/3/28,69,三個主要部件： X線管控制板高壓電纜,X射線探傷設備,通過探測器測量穿過被檢查物質的射線量。典型采用GBq的137Cs,密度測量儀,密度測量儀,核子秤,傳送帶稱重儀器,核子秤,傳送帶稱重儀器,通常一個或多個儀器和探測器被用作“開/關”，用來控制料箱或料斗中物料的位置等，大、厚壁容器可能使用GBq的 60Co 。,物位測量儀 Level Gauge

49、s,,,源,2024/3/28,75,固定核子測量－－料位計,2024/3/28,76,固定核子測量－－厚度測量儀,濕度/密度計,,,n,密度測量：伽馬源(137Cs)推出屏蔽室到源棒末端，并位于被測物質中進行測量。,濕度測量：儀器里中子源(通常是 241Am-Be)通過中子散射測定濕度。,2024/3/28,78,鉆井測量,2024/3/28,79,介入放射學透視設備,2024/3/28,80,CT診斷裝置,2024/3/28,輻射安

50、全與防護培訓法律法規(guī)部分,81,伽馬遠距離治療裝置,2024/3/28,82,Co－60 放射源,2024/3/28,輻射安全與防護培訓法律法規(guī)部分,83,醫(yī)用直線加速器,2024/3/28,84,伽馬刀,2024/3/28,85,高劑量率近距離放射治療裝置,,Varian,2024/3/28,86,锝－99,常用的放射性藥物,2024/3/28,輻射安全與防護培訓法律法規(guī)部分,87,碘－131,常用的放射性藥物,2024/3/28,8

51、8,伽馬相機 Gamma Cameras,六 輻射防護基礎知識 1 輻射防護是一門多學科的綜合性應用科學 首先要建立正確的理念、策略和原則，并將這些理念、策略和原則通過立法變成國家法規(guī)，制訂相關標準，建立相應的管理體系（infra-structure）。然后要有達成輻射防護（減少照射和污染）目標的技術、技巧和手段。,輻射防護的基本內容：1 輻射防護的基本理念、原理和基本概念2 法律、法規(guī)、標準及其實施3 安全設施

52、的設計、制造和質量保證4 防護措施與技術5 輻射環(huán)境保護：放射生態(tài)學、放射性污染物的傳輸、環(huán)境學6 輻射監(jiān)測與輻射劑量7 現(xiàn)場輻射防護8 醫(yī)學監(jiān)護與救治9 核安全10 培訓與再培訓11 核與輻射事故的應急準備與應急響應12 輻射生物效應、基礎研究,3 輻射防護體系1） 實踐和干預 為了管理需要，將人類活動分為實踐和干預兩大類: 實踐：任何引入新的照射源或照射途徑、或擴大受照人員范圍、

53、或改變現(xiàn)有源的照射途徑網(wǎng)絡，從而使人們受到的照射或受到照射的可能性或受到照射的人數(shù)增加的人類活動。(CBSS附錄J) 這種活動是人類自主進行的，按照自己的意愿（可能是決策部門的決策）開始、繼續(xù)并可以停止的涉及輻射照射的活動，如果停止了這種活動，其伴隨的輻射照射也就不會發(fā)生。,干預： 任何旨在減少或避免不屬于受控實踐的或因事故而失控的源所致的照射或照射可能性的行動。(CBSS附錄J) 是

54、放射源已經存在，人類為了保護自己和環(huán)境不得不采取的行動，這種行動是補救性質的。 干預情況有兩類： A 要求采取防護行動的應急照射情況； B 要求采取補救行動的持續(xù)照射情況。,2） 輻射防護體系：對實踐的輻射防護體系：       1 涉及輻射的實踐，除了對受照個人或社會能產生足夠的利益可以抵償它所引起的輻射危害的，就不得采用（實踐的正當性）；

55、      2 對一項實踐中的任一特定源，個人劑量的大小、受照的人數(shù)、以及在不是肯定受到照射的情況下其發(fā)生的可能程度，在考慮了經濟和社會因素后，應當全部保持在可以合理做到的盡量低的程度。這一程度應當受到限制個人劑量的約束（劑量約束），對潛在照射則應受到限制個人危險的約束（危險約束），以便限制內在的經濟和社會判斷容易帶來的不公平（輻射防護的最優(yōu)化，ALARA）;  

56、60;   3 個人受到所有有關實踐聯(lián)合產生的照射，應當遵守劑量限值，或者在潛在照射情況下遵守對危險的某些控制。其目的是為了保證個人不會受到從這些實踐來的在正常情況下被斷定為不可接受的輻射危險。不是所有的源均能在源的所在處采取行動施加控制，所以在選定劑量限值前應先規(guī)定哪些源應包括在內作為有關的源（個人劑量限值）。 前兩個原則是源相關的，而最后一個原則是人相關的。,對“干預”的輻射防護基本原則是：（1）

57、擬議中的干預應當利多于害，即由于降低劑量而減少的危害，應當足以說明干預本身帶來的危害與代價，包括社會代價在內，是值得的。（2）干預的形式、規(guī)模及持續(xù)時間應當謀求最優(yōu)化，使得降低劑量而獲得的凈利益，即減低輻射危害而得到的利益扣除干預帶來的危害后為最大值。劑量限值不適用于干預（事故搶救時）。,實踐的正當性 人類從事的每一項實踐都是為了獲取一定的利益，這種利益可能是對涉及的個人或群體的，也可能是對整個社會的。但是進行該項

58、實踐也要付出代價。將一項實踐的代價和利益進行權衡，如果利益大于代價，那么這項實踐是正當?shù)模粗遣徽數(shù)摹?從輻射防護意義上講，通常關注的是一項實踐所帶來的利益是否大于該項實踐所招致的附加照射的危害，這只是一項實踐的正當性判斷所需考慮的諸多因素中的一部分，而不是全部。例如，當考慮建設核電站的正當性時，除了輻射防護因素外，至少還要考慮國家的經濟發(fā)展規(guī)劃、國家的能源結構、各地的能源需求、國家的經費安排等，甚至還要考慮國際安全

59、、政治因素和公眾關系等。顯然這些都遠遠超出了輻射防護的范圍，是輻射防護人員所力不能及的?？梢?，實踐的正當性判斷往往不是由輻射防護人員或輻射防護機關單獨做出的，而是由高層決策機關，甚至是國家主管部門做出的。輻射防護人員或部門的職責是將他們輻射防護因素的判斷提供給決策機關，供他們綜合考慮。,輻射防護的最優(yōu)化 最優(yōu)化原則是輻射防護體系的重點， 它回答的問題是，什么水平的防護是最優(yōu)的？用什么方案達到這一防護水平？ 利益≥代價

60、（包括風險） B = V – ( P + X + Y ) ≥ 0 dB/dS = 0 d(X+Y)/dS = 0 B: 實踐的純利益 V：實踐的毛利益 P：生產成本 X：輻射防護成本 Y：輻射危害代價,健康危害的貨幣代價 Y,輻射防護代價 X,健康危害和防護的總代價X + Y,集體劑量 S,最優(yōu)化評價重要指標是集體劑量。 最優(yōu)化討

61、論的是低于確定性效應劑量范圍的問題。 最優(yōu)化防護水平的選取要受到劑量限值的約束，這是為了限 制由于實踐的利益和危害在社會成員之間分布的過分不公平。 輻射防護最優(yōu)化原則應貫徹于設計、建設、運作等的全過程。 良好的最優(yōu)化設計可以為運行階段的輻射防護最優(yōu)化打下良 好的基礎。 輻射防護最優(yōu)化是對輻射防護問題做出決策的過程。需要決 策的問題是應當選取什么樣的防護水平，怎樣達到這一防護

62、 水平。最優(yōu)化的防護水平不是一成不變的，隨著技術和手段 的進步和防護代價的改變，今天認為是最優(yōu)的防護水平可能 明天就不是最優(yōu)的了，所以輻射防護最優(yōu)化追尋的是一個不 斷發(fā)展的目標。,劑量限制 GB18871-2002中規(guī)定的劑量限值適用于實踐引起的照射，不適用于醫(yī)療照射，也不適用于無任何主要責任方負責的天然源照射。應用個人劑量限值時應注意的問題——限值不是危險與安全的分界線——沒有正當理由長

63、期在接近劑量限值的條件下工作是不恰當?shù)摹词棺袷亓藙┝肯拗?，也還要遵守輻射防護最優(yōu)化原則——劑量限值是最優(yōu)化的約束條件——不可將劑量限值直接用于設計和工作安排，劑量限值不是滿意防護的目 標,公眾照射的劑量限制： 由于通常是通過對源的控制來實現(xiàn)對公眾照射的控制，所以在公眾照射控制中廣泛地使用源相關的劑量約束值。但是源相關的劑量約束值只考慮了單一源的照射，而沒有考慮個人遭受的總照射，所以還是需要規(guī)定

64、個人相關的劑量限值。 GB18871-2002規(guī)定，公眾照射的個人年劑量限值是1 mSv。,5 輻射防護技術1) 輻射照射網(wǎng)絡 人及其環(huán)境是怎樣遭受到輻射的影響 源項——途徑——人（劑量、效應）,源項：可能對人產生輻射照射的所有輻射源 關注：是否可以控制、如何控制、對劑量 的貢

65、獻 天然輻射源：多數(shù)是不可控制的，氡是個例外 人工輻射源：多數(shù)是可以控制的,對源項的控制 就環(huán)境保護和輻射防護而言，對源項實施控制效果最好，如果可能，就應當對放射性源項進行控制，如： 根據(jù)實踐的正當性原則決定源項的引入（項目、程 序審批等） 依據(jù)輻射防護最優(yōu)化原則將源項的大小減到最小 通過管理和技術手段減小源項對劑量的貢獻，如減 少和控制放射性物質的排放、對源項的包容

66、、對源 項的屏蔽等,途徑：輻射源到人的過程和媒介 關注：輻射源是通過怎樣的過程和通過哪些媒介 實現(xiàn)對人的照射、是否可以控制或改變、 怎樣控制或改變、放射性物質在環(huán)境（主 要是大氣、水體和生物鏈）中的轉移規(guī)律、 環(huán)境后果評價技術,

67、途徑（續(xù)）對途徑的控制 阻斷從源到人的照射途徑，如不食用被放射性物質污染的食物和飲水、用清潔飼料取代污染飼料、放射性廢液的固化使其不易擴散、高放廢物的地質處置、核事故時實施隱蔽，利用隱蔽場所的密閉性阻止吸入放射性、服用碘片等 改變從源到人途徑從而控制和減小源對劑量的貢獻，如核設施建高煙囪減小對附近居民和職工的影響、通風減少放射性物質的擴散和積累等,人 ：接受輻射照射的主體，輻射照射對人產生劑量， 進而造成健康

68、效應或發(fā)生健康效應的可能性關注：所接受的輻射照射的量度（照射量、劑量）， 人接受輻射照射后會產生什么有害的健康效應， 個人防護；輻射的生物效應，劑量——效應關 系、為輻射防護理論提供生物學基礎,人（續(xù)）個人防護 防止人體直接接觸放射性物質和避免與減少放射性 物質污染的防護服、手套、鞋罩、氣衣、防護眼鏡 等 對外照射的防護 對